根據(jù)黑色覆蓋膜的性能要求, 需合理地協(xié)調(diào)黑度與絕緣性的矛盾。一般認(rèn)為,炭黑的導(dǎo)電性可用導(dǎo)電能帶、隧道效應(yīng)來(lái)解釋,在炭黑填充聚合物當(dāng)中,電傳導(dǎo)是沿著相接觸的粒子或被分離成很小的間隙進(jìn)行。內(nèi)部聚集平均距離受很多參數(shù)影響,包括濃度、結(jié)構(gòu)、聚集體的大小和形態(tài)、尺寸分布、混合效果、溫度等。Dana Pantea等口]通過表面光譜(ESCA~SIMS)和拉曼光譜分析研究了炭黑表面結(jié)構(gòu)與其導(dǎo)電性的關(guān)系,結(jié)果表明炭黑的導(dǎo)電率隨著表面含氧基團(tuán)和含硫基團(tuán)的減少而增加。由于熱裂法和槽法生產(chǎn)的炭黑的結(jié)構(gòu)性較差,且槽法炭黑表面還帶有大量含氧活性基團(tuán),因此這兩種炭黑的導(dǎo)電性都比較差,適合用于制備黑色膠液。在試用了多種炭黑后,確定并用兩種炭黑,一種高黑度的色素炭黑A,一種高絕緣性的色素炭黑B,在保證黑度的前提下,盡可能提高其絕緣性能。
將兩種炭黑以1:1的使用量添加,分析不同添加量對(duì)黑色覆蓋膜基本性能的影響,結(jié)果見上圖。圖表的結(jié)果表明,隨著炭黑用量的增加,黑色覆蓋膜的剝離強(qiáng)度、表面電阻和體積電阻率均有不同程度的下降,尤其是表面電阻下降比較明顯;此外在實(shí)驗(yàn)過程亦發(fā)現(xiàn),炭黑用量越大,離型紙?jiān)诫y以附著于膠層,此現(xiàn)象對(duì)FPC制程中沖孔、鉆孔等都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。綜合考量,認(rèn)為炭黑用量宜在10%左右。